岳池县石鼓乡高屋基村滑坡特征分析及稳定性评价

◇四川水利职业技术学院 牛玉珍 唐国品 王靖岚

滑坡位于四川省岳池县石鼓乡高屋基村，滑坡区所处的斜坡的土体以第四系全新统残坡积物（Q4dl+el）粉质粘土为主且含有碎石块，为2001年为规划修建高速公路的居民迁至于此，2004年1月因修建高速公路而进行爆破作业，使居民房屋墙壁、屋顶和院坝震裂，此后裂缝没再发展。结合滑坡的勘察和试验，对滑坡的特征进行分析和稳定性计算后，可确认其目前保持稳定。但为做好局部滑塌的风险防范，应将已建有的排水沟进行浆砌，且后期应持续进行监测。

岳池县位于四川盆地的中部，属典型红层丘陵区。区域内的泥岩和侏罗系红层砂地层，受各类侵蚀作用堆积物形成崩塌和滑坡。滑坡规模小、分布范围广为其特色，对周边农户和工程产生严重危害。因此，分析其特征和形成机制，进行稳定性评价，对隐患治理有重要的指导意义[1]。

滑坡位于岳池县石鼓乡高屋基村6社，勘查区地貌单元属浅丘区山前宽谷，高程480-510m，坡度10°～14°。滑坡区后缘为多级陡崖，陡崖基岩出露，表层岩体风化严重，南渝高速公路从陡崖后缘通过，滑坡区前缘为宽谷，地势平缓。土体以第四系全新统残坡积物（Q4dl+el）含碎块石的粉质粘土为主，两侧为修建高速公路残留弃土（Q4ml），居民房屋位于陡崖与斜坡交界部位，为2001年为规划修建高速公路的居民迁至于此，滑坡区上为梯地，坎高1m～2.5m，主要为旱地。

1 滑坡特征分析

1.1 滑坡区基本特征与边界特征

滑坡区位于华口梯危岩带坡脚前宽缓地带，后缘高程507m，前缘高程485m，相对高差22m，平面呈不规则矩形，滑坡平面图如图1。东西向纵长95～170m，南北向横280m，厚1.4～10.9m，体积约2.8×105m3，主滑方向222左右，坡度约10°～14°。综上，该滑坡属中型推移式的土质滑坡，滑体为含碎石的粉质粘土，推测滑带为基覆界面粘土，滑床为泥岩。滑坡后缘边界以道路内侧基岩的出露陡坎为准；滑坡左侧是冲沟，内有季节性流水，沟底可见基岩；右侧以微地貌山脊为边界；前缘出口即陡坎，以此为界，陡坎可见基岩。

图1 滑坡平面图

1.2 滑坡体变形特征

（1）滑坡发育史。该滑坡位于浅丘区丘包坡脚宽谷内，2001年经规划确定南渝高速公路由丘包中部通过，原位于丘包中部的高屋基村6社居民于2001年3月搬至紧邻丘包坡脚，2004年1月高速公路开始动工修建，由于进行大方量的土石方开挖，需进行爆破作业，由于爆破震动的诱发，使2001年3月搬至此地的居民房屋墙壁震裂。2007年高速公路完工并投入使用，自2007年起每年汛期雨水增多，但在滑坡区内的后缘，居民房屋在道路施工期间开裂的墙壁尚未产生变形，并且没有加宽或延伸的潜在趋势。

（2）滑坡变形特征。在坡体后缘带状分布的民宅有破坏，表现为房屋的墙壁、屋内的地板和屋顶的开裂以及院坝的下沉等。在勘查阶段，针对每个变形裂缝进行详细调查，并对每户户主进行访问，做总结如表1所示。

表1 裂缝发育特征表

表1中，产生于2004年～2007年修建高速公路时，为大方量开山放炮所致，由于距离居民点过近（放炮点距居民仅800m）在放炮时产生冲击波将房屋震裂。墙壁上或墙与墙相接触的薄弱部位有裂缝，其走向与坡向无关，发育不呈现任何规律，产生后至今未见有进一步发展趋势。

1.3 滑坡物质结构特征

（1）滑体物质结构特征。滑坡体的土层为粉质粘土，其颜色介于砖红色～黄褐色之间，土体处于可塑状态，结构松散，夹带块石，粒径0.02～0.2m，约5%，岩性为砂岩，呈棱角状，揭露厚度7.6～10.7m。

（2）滑床物质结构特征。该滑坡的滑床为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）砂泥岩互层，产状260°∠4°。强风化带厚1～3m，据钻孔揭示，强风化泥岩呈砖红色，碎块状，敲击可碎；下伏为中风化泥岩夹砂岩，岩芯完整，短～长柱状，无软弱夹层，不完全揭露，裂隙闭合，无溶蚀现象。

2 滑坡的成因与稳定性分析评价

2.1 滑坡形成机制和破坏模式

高屋基村6社居民2001年搬迁至此，与此较近的高速公路于2004年开始动工修建，由于当时爆破震动，导致斜坡上6间房屋墙壁、屋顶、地板开裂。通过对开裂房屋调查，位于房屋墙壁、屋顶、院坝裂缝无错动，裂缝无延伸，产生滑移的概率较小。由于斜坡坡度较缓，按基覆界面与前缘临空面组合进行评价，目前滑坡未产生滑移，保持稳定。综上可确定，墙裂缝与坡体的滑动无因果关系。

2.2 滑坡体的稳定性分析

（1）参数选取。在滑坡的稳定性计算和评价时，是否合理选取岩土的物理力学参数。滑体是含碎石的粉质粘土，室内试验成果分析得出：γ（天然重度）的平均值是20.0kN/m3；γsat（饱和重度）的均值为21.0kN/m3。再结合滑体土的室内试验结果以及与类似工程的比较，可综合确定γ（天然重度）的取值为20.0kN/m3；γsat最终确定为21.0kN/m3。滑带土体天然快剪值为C=13.4kPa，φ=10.8°，饱和快剪值为C=10.5kPa，φ=8.4°。鉴于滑坡目前呈稳定状，故本次稳定性分析抗剪强度参数取值选取天然快剪及饱和快剪实验数据，参数采用值与实验值一致，取值见表2。

（2）滑坡的稳定性计算。稳定性计算，首先做假定：滑体在受力、变形过程中不变形；破坏时，呈极限强度状态。考虑组合荷载（例如滑体的重力、水压力、地震、摩擦阻力等），保证足够的安全储备下，仍处于平衡状态，从而计算其稳定性。滑坡的推力计算，用传递系数法，视滑坡体为理想刚塑材料，在加荷的整个过程中滑坡体不变形。

选取A-A’、B-B’、C-C’和D-D’四个典型剖面对滑坡的稳定性就行计算分析，四个剖面的稳定性、推力计算均考虑两种工况：“自重”和“自重+暴雨”。岳池县属地震Ⅵ度区，该滑坡区内居民集中，安全系数应提高，防治工程的等级按Ⅲ级考虑。综合以上，确定工况一（自重）的安全系数Ks=1.10，工况二（自重+暴雨）时Ks=1.05。

（3）滑坡滑动模式推力及稳定计算结果。根据上述确定的滑坡体的计算参数模型，对所选取的四个剖面考虑工况一（自重）和工况二（自重+暴雨）进行滑坡整体稳定性的计算，其稳定性系数计算成果和下滑力统计见表3，计算结果均与野外地质调查结论基本一致。

表3 滑坡稳定性计算结果统计表

2.3 滑坡发展趋势分析

（1）滑坡稳定性敏感因素分析。影响滑坡稳定性的主要因素有：滑带的抗剪强度参数（C和φ）、滑体的水饱和程度、滑体容重的变化等。其中，滑体容重的确定，在诸多方法中，选择依据分析土工试验结果取得综合值，取值相对更准确，而影响C和φ取值的因素更复杂。因此，分析C和φ的敏感性，对研究滑坡的稳定性、防护工程的设计等有重要意义。

该滑坡滑体为含碎块石粉质粘土，平均厚度7.0m，潜在滑带发育在层内或基岩和覆盖层的界面，滑坡坡度约12°，滑面坡度9°，饱和状态下滑带的抗剪强度参数的选取值为C=10.5kPa、=8.4°，进而求出该条件下滑坡的稳定系数。在此基础上，值每增加0.1°和C值每增加0.1kPa情况下，分别计算相应的稳定系数，计算中选取B-B'剖面滑面工况二作为计算的基础。当内聚力C值每增加0.1 kPa，滑坡的稳定系数则增加约0.04，当值每增加0.1°时，滑坡的稳定系数则增加约0.06，因此滑带的内聚力C和内摩擦角值对滑坡体是否保持稳定的影响都非常明显，尤其内摩擦角值的敏感性最高，是决定滑坡是否稳定的诸多因素中最重要的因素。

影响滑带土的抗剪强度参数的主要因素是降雨入渗程度和滑带土饱水程度，因此，在预防滑坡导致的地质灾害而进行的防治工程设计时，滑带土在饱水的情况下是否保持稳定应重点考虑。因此，应当选择不利工况即持续暴雨作用（工况二）下滑带所受的影响作为滑坡防治工程的设计依据。

（2）滑坡稳定性综合评价。滑坡所属区域的地质灾害防治等级为Ⅲ级，依据滑坡稳定性评价标准及表4中的稳定系数，可判定：在“自重”和“自重+暴雨”状态下，A-A'、B-B'、CC'和D-D'四个剖面均保持稳定，计算结果与野外地质调查结论基本一致。

表4 滑坡稳定性评价标准

（3）滑坡变形发展趋势。由现场踏勘、室内试验及稳定性计算和评价，可确认滑坡目前在天然和暴雨状态下均可保持稳定，安全储备高，但是由于坡体纵向冲沟侧蚀作用，并且坡体前缘有较好的临空面，有可能局部产生滑塌。

（4）坡稳定性综合评价。基于对该滑坡体的现场踏勘结果及稳定性计算和评价，确认滑坡目前在天然和暴雨状态下均可保持稳定，安全储备高，但是由于坡体纵向冲沟侧蚀作用，并且坡体前缘有较好的临空面，有可能局部产生滑塌。

3 既有防治工程评述及滑坡防治方案

滑坡区后缘已建有排水沟，排水沟沿机耕道内侧修建，长250m，梯形截面，排水沟顶宽0.6m，深0.6m，据当地老乡反映，暴雨时排水沟没有蓄满，可将汇在坡体表面的水沿坡体左侧的冲沟排至坡体的前缘宽谷地带。根据现场调查汇水面积对排水沟进行验算，可知排水沟的过流量为10.6m3/s，排水沟过流量大于50年一遇的校核流量0.7m3/s。因此，现有截水沟满足设计要求，该斜坡目前的安全储备高，整体可保持稳定。但是如果降雨量达到一定强度，形成地表径流，加快地表水对斜坡的入渗，再加上冲沟的侧蚀，斜坡有局部滑塌的风险，为防止滑坡的移动或者变形，应将排水沟浆砌，防治雨水对冲沟两侧的侧蚀。

4 结论及建议

本文除采用现场调查、测绘、钻探、井探及土工室内试验等常见的地质勘察方法外，还采用适当的地质分析方法、滑坡推力计算和稳定性计算方法，依据《规范》关于滑坡稳定性定性、定量评价的相关条款，对高屋基村滑坡的基本特征、形成机制和稳定性进行全面、深入和系统的分析，并作出综合评价。由综合评价可知，滑坡变形主要表现为后缘部位的房屋墙壁开裂和院坝地面的局部下沉，但经核实房屋墙壁开裂系修建高速公路时放炮震动所致，院坝的局部下沉非坡体滑动导致，而是由地基不均匀沉降造成，故该坡体目前保持稳定。

采取措施修补斜坡上现有的、影响民宅继续使用的裂缝；滑坡后缘公路内侧的排水沟符合设计要求，排水功能完好，暴雨时能及时将汇聚的雨水排出，起到良好的截排水效果，但现场观察局部需清理淤泥；另外，在采取所有治理措施前应做好监测，根据应急预案提供详实的资料，特别是雨季，更应该提供持续准确的监测数据，以确保采取完善的防灾对策。